题目

说明

最近学了点正则原打算用正则做，但是在括号嵌套方面正则表达式不懂处理，栈方面不熟悉就还没考虑。匹配化学元素和系数可以一个个字符处理没必要用正则，这里我是练习所以用了正则。
这道题的解题思路大多采用递归求解这里也是(如果有同学有其他思路请留言一起学习~~~)，这题麻烦点的地方在于括号嵌套处理 。大体思路是 比如“CH4+2O2=CO2+2H2O”，用“=”切片分左右两部分，用”+“切片递归处理每一个化学式。
处理化学式思路是：化学式是字符串，利用索引从左到右一点一点处理直到字符串结束。遇到无括号直接是元素的就添加进记录，遇到括号就递归。

输入样例

H2+O2=H2O
2H2+O2=2H2O
H2+Cl2=2NaCl
H2+Cl2=2HCl
CH4+2O2=CO2+2H2O
CaCl2+2AgNO3=Ca(NO3)2+2AgCl
3Ba(OH)2+2H3PO4=6H2O+Ba3(PO4)2
3Ba(OH)2+2H3PO4=Ba3(PO4)2+6H2O
4Zn+10HNO3=4Zn(NO3)2+NH4NO3+3H2O
4Au+8NaCN+2H2O+O2=4Na(Au(CN)2)+4NaOH
Cu+As=Cs+Au
N
Y
N
Y
Y
Y
Y
Y
Y
Y
N      

代码

import re
pattern_ele = re.compile(r'[A-Z][a-z]?') #匹配化学元素的模式
pattern_lc = re.compile(r'^\d+') #匹配左边系数的模式
pattern_rc = re.compile(r'\d+$') #匹配右边系数的模式
pattern_term = re.compile(r'^[A-Z][a-z]?\d*') #匹配化学式中的项(元素部分)和系数
#该函数用于处理系数和化学式
'''
if:处理测试编号点1-6
elif/else:处理测试编号点7-10
'''
def deal_formula(ceof,formula,dic):
    i = 0
    while i < len(formula):
        term = pattern_term.match(formula[i:])
        if  term != None: #处理未出现括号的情况
            term = term.group()
            if term[-1].isdigit(): #处理如 Na2CO3 的情况
                r_ceof = pattern_rc.search(term)[0]
                ele = term[:-len(r_ceof)]
                deal_ele(ceof * int(r_ceof),ele,dic)
            else: #处理如 CaCO3 的情况
                deal_ele(ceof,term,dic)
            i += len(term)

        else:#处理出现括号以及括号嵌套的情况：如 （NH4)2CO3、Na(Au(CN)2)
            begin = i + 1
            end = begin
            close = 1 
            while end < len(formula):
                if formula[end] == '(':
                    close += 1
                elif formula[end] == ')':
                    close -= 1
                if close == 0:
                    break
                end += 1
            if end + 1< len(formula) and formula[end+1].isdigit():
                r_ceof = pattern_lc.match(formula[end+1:])[0]
                deal_formula(ceof * int(r_ceof),formula[begin:end],dic)
                end += len(r_ceof)
            else:
                deal_formula(ceof,formula[begin:end],dic)
            i = end + 1
#处理元素                                 
def deal_ele(ceof,element,dic):
    dic[element] += ceof

#处理表达式
def deal_expr(expr):
    ceof = 1
    formula = expr
    if expr[0].isdigit():
        ceof_str = pattern_lc.match(expr)[0]
        ceof = int(ceof_str)
        formula = expr[len(ceof_str):]
    return ceof,formula

#校验化学方程式       
def checkEquation(equation):
    ele_dic = [{},{}]
    expr_list = [[],[]]
    exprs = equation.split("=")

    for i in range(2):
        eles = set(pattern_ele.findall(exprs[i]))
        for j in eles:
            ele_dic[i][j]=0
            
    if ele_dic[0] != ele_dic[1]:
        print('N')
        return None
    for i in range(2):
        expr_list[i] = exprs[i].split('+')
        for j in expr_list[i]:
            ceof,formula = deal_expr(j)
            deal_formula(ceof,formula,ele_dic[i])
    if ele_dic[0] == ele_dic[1]:
        print('Y')
    else:
        print('N')
        

def main():
    n = int(input())
    lists = []
    for i in range(n):
        equation = input()
        lists.append(equation)
    for i in lists:
        checkEquation(i)

main()